Applications des systèmes d'information géographique

Il existe de très nombreuses possibilités d’applications des SIG (système d'information géographique) qui consistent à utiliser grâce à l'informatique des données géographiques.

Le géomarketing

Le géomarketing est la prise en compte, à des fins de marketing, de la réalité spatiale des activités économiques.

On le considère comme une discipline qui consiste à analyser le comportement des individus dans l'espace ; elle utilise à cet effet des données diverses: cartographiques, de marché, et portefeuille (données propre à l'entreprise).

L'utilisation que l'on en fait va permettre de :

• Établir le lien client/marché ;
• Etablir un ciblage précis des marchés à fort potentiel ;
• Augmenter le taux de réponse des campagnes de communication (mediaplanning) ;
• Améliorer le retour sur l'investissement (ex. : zone de chalandise).

La clé de l'intérêt du géomarketing est le positionnement géographique de l'entreprise et/ou de sa publicité.

Les SIG et les enquêtes Origine-Destination

Depuis le milieu du XX^e siècle, l’automobile occupe une place prédominante dans la culture occidentale. La majorité des foyers québécois dispose d’au moins un véhicule, et il s’agit souvent du moyen de transport pour se rendre du domicile au travail. Cette migration quotidienne s’appelle une migration pendulaire, car on fait le pendule entre le domicile et le lieu de travail. Dans les grandes villes, il y a de plus en plus de problèmes liés à la congestion routière. Ces mêmes congestions entraînent des pertes de temps, de salaires, des coûts pour l’environnement, des coûts monétaires pour les gouvernements, etc. Il va s’en dire que l’étalement urbain redéfinit toute la dynamique de la géographie urbaine, et doit être étudié afin de limiter les impacts négatifs qu’il apporte à la société.

Il était très difficile jadis d’étudier les impacts de l’étalement urbain et des migrations pendulaires, car il s’agit d’analyser les comportements humains d’un très grand échantillon sur un très grand territoire. Maintenant que nous disposons de Systèmes sophistiqués d’Information en Géographie (SIG), des études de cette envergure sont possibles. Depuis 1970 se tient dans la région métropolitaine de Montréal l’enquête Origine-Destination. Cette dernière est présentement réalisée tous les cinq ans sous la supervision de l’Agence Métropolitaine de Transport de Montréal (AMT). Il s’agit d’une vaste enquête menée conjointement par huit grands organismes publics sous la supervision de l’AMT. Cette enquête couvre 88 municipalités, sur un territoire de plus de 5400 Km2. Ce territoire comprend 4 230 000 individus, pour lesquels ils analysent leurs 8 100 000 déplacements quotidiens.

Pour parvenir à conduire une telle enquête, les enquêteurs peuvent compter sur de nombreux logiciels développés uniquement pour ce type de grandes enquêtes. Les logiciels ont été développés par la Polytechnique de Montréal et sont reconnus à l’échelle internationale. À partir des données recueillies, il est possible de dresser un portrait général de la situation actuelle en transport pour la région métropolitaine de Montréal. Les chercheurs peuvent ensuite faire des plans de gestion des déplacements, des plans stratégiques de développement, et aussi schématiser la réalité à l’aide de graphiques, d’images et de cartes.

Sans les SIG, il serait difficile de dresser aussi rapidement et aussi efficacement une image en temps réel des déplacements quotidiens pour un territoire aussi vaste que la région métropolitaine de Montréal. Les SIG permettent donc aux différents paliers de gouvernement de connaître la situation et ainsi dresser des priorités d’action pour palier aux différents problèmes amenés par l’étalement urbain et les migrations pendulaires.

Les SIG dans les jeux vidéos

Les jeux vidéos tendent à se rapprocher de plus en plus de la réalité. Ainsi les concepteurs utilisent des données cartographiques, afin de créer leurs opus. Le célèbre Flight Simulator et ses Add-ons en sont l'exemple parfait. Sur la boite de ses extensions, on trouve par exemple pour la France, le logo de l'Institut Géographique National. Un exemple semi-réaliste est Midtown Madness qui modélise plusieurs villes dont Londres et San Francisco.

Dans une autre mesure, un autre très célèbre jeu, Sim City 4, bien que non basé sur de vraies villes, va mettre en place une représentation de données sous forme cartographique. Ainsi vous pourrez faire apparaitre les axes engorgés de votre cité, voir l'importance de la pollution atmosphérique selon les quartiers, et bien d'autres astuces en tout genre.

Estimation de domaines vitaux

Le domaine vital est un concept du ressort de l’étude de la faune pouvant être défini de façon pratique comme étant une zone traversée répétitivement par un animal. Les données de localisation, généralement obtenues par suivi télémétrique ou satellital d’individus munis d’émetteurs, peuvent être visualisées et traitées par un SIG afin d’estimer la surface des domaines vitaux. À titre d’exemple, voici des applications SIG destinées à estimer les domaines vitaux :

• HRT : Home Range Tools pour ArcGIS 9.x (ESRI) (méthodes d’estimation : MCP et kernel).
• LoCoH pour ArcGIS 9.x (ESRI) (méthode d’estimation : LoCoH).
• Une suite de paquets pour R du projet AniMove qui permettent ensuite d’estimer les domaines vitaux, selon plusieurs méthodes, dans GRASS GIS.

Outre leur puissance d’estimation, les SIG offrent entre autres l’avantage de superposer des domaines vitaux à différentes couches (ex : habitats, routes, sentiers de chasse, etc.) permettant ainsi une analyse plus approfondie des déplacements. Ainsi, il est par exemple possible de faire des prédictions sur les accidents de la route impliquant la grande faune, sur les probabilités de survie du gibier dont le domaine vital entrecoupe des zones fréquentées par des chasseurs et sur l’efficacité des zones de conservation ou encore des études sur la sélection des habitats.

Les SIG dans le processus électoral

L'organisation du système électoral passe par la connaissance mais surtout la gestion efficace d’une très grande quantité d'informations. Ces données sont d’ordre démographique et cartographique. Les données démographiques font l’objet de mises à jour régulières, suivant l’évolution des populations (la banque utilisée contient l’adresse, l’âge et le statut des électeurs potentiels), ce qui peut rendre nécessaire une révision du découpage électoral. Dans un système traditionnel, la gestion de toutes ces données requerrait un travail immense, mais le développement des systèmes d’information géographique (SIG), qui permettent d’associer ces deux types de données, rend la tâche possible.

Les SIG sont utiles à trois moments du processus électoral :

• Avant le scrutin, pour l'analyse du nombre d’électeur par territoire et l'élaboration d’un découpage qui assure une représentation équitable des électeurs, pour la localisation stratégique des bureaux de vote et pour la préparation logistique
• Pendant le scrutin, pour la répartition et la gestion des ressources matérielles et humaines et pour la diffusion des résultats en simultanée
• Après le scrutin, pour la diffusion et l'analyse des résultats

Les SIG et la gestion de la zone agricole du Québec

L’agriculture est une des plus grandes ressources du Québec. Cependant, les meilleures terres sont situées dans la région des basses terres du St-Laurent, qui est en même temps la région la plus urbanisée. Afin de contrôler la perte de plus en plus importante de terres à haut potentiel agricole au profit des villes, le gouvernement du Québec a fait adopter en 1978 la loi sur la protection du territoire et des activités agricoles. Cette loi a créé une « zone agricole », représentant 4% de tout le territoire québécois, dans laquelle il est interdit d’utiliser les terres à des fins autres que l’agriculture sans autorisation de la Commission de protection du territoire agricole du Québec (CPTAQ).

Afin de gérer les informations liées à ces demandes d'autorisations, le logiciel G.I.P.T.A.A.Q a été mis en place en 2000. Ce SIG est à la base de toutes les demandes reçues à la Commission. Les cartographes s'en servent pour le positionnement des demandes, le calcul des superficies et les demandes d'attestations. Les analystes s'en servent pour visualiser les impacts sur le milieu environnant ainsi que pour les analyses à caractère régional. En fait, le système est utile à tous les niveaux de traitement d'une demande. Il est facile à utiliser et ne requiert aucune connaissance spécifique. La mise en place de G.I.P.T.A.A.Q. a demandé et demande toujours beaucoup de travail: numérisation des données, géoréférencement des photos aériennes, positionnement des décisions déjà rendues, etc.

Le logiciel apporte beaucoup car il permet une meilleure efficacité ainsi qu’une meilleure constance dans les décisions.

Une version simplifiée est disponible pour toute la population sur le site internet de la CPTAQ. Elle permet aux gens de vérifier si des demandes similaires ont été faites à proximité de leur lot et de voir si celles-ci ont été autorisées ou refusées et pour quelles raisons.

Protection des Milieux humides et écosystèmes prioritaires

Les SIG sont beaucoup utilisés dans des cas de protection des ressources naturelles, par exemple comme dans le projet de protection des milieux humides dans la région de la Plaine du Saint-Laurent dans les Laurentides au Ministère des Ressources naturelles et de la Faune.

L'utilisation de programmes tels ArcMap 9.2 peuvent être utiles dans la réalisation du projet :

• élément A Identification d’écosystèmes d’intérêt par leur diversité, leur richesse, leur rareté dans la région

• élément B Délimitation de ceux-ci grâce à une analyse des différentes composantes du milieu

• élément C Détermination des écosystèmes prioritaires à protéger selon leur richesse et leur vulnérabilité à la pression humaine

• élément D Délimitations plus précises des écosystèmes grâce aux photos aériennes (Orthophotos)

Anthropisation (déboisement d’écosystèmes, drainage de milieux humides) Évolution naturelle du milieu

Différentes étapes ultérieures sont nécessaires à la réalisation d'un projet de ce type comme :

• l'identification des milieux à protéger grâce aux différentes analyses d'information disponibles ;
• ainsi que l'utilité des photos aériennes récentes pour la mise à jour des données ;
• l'utilisation de différentes technologies sur le terrain ;
• Présentation des résultats aux partenaires
• Soumissions aux Municipalités et MRC par bureaux d'audiences publiques

Canards Illimités Canada est un organisme sans buts lucratifs dont la mission est de protéger les milieux humides, et donc à travers cela les différents animaux dépendant de ces milieux et les autres qui sont reliés à la chaîne alimentaire.

3.Sources

MRNF Forêts et Faune^,

L'agriculture grâce aux SIG

Apparition des SIG en agriculture

Le domaine agricole subit sans cesse des modernisations permettant une meilleure gestion et de meilleurs rendements. L’informatisation a été un grand pas en avant, qui plus est avec le développement des Systèmes d’Information Géographique (SIG). En Europe par exemple, la PAC (Politique Agricole Commune) a exigée des états membres de l’Union européenne qu’ils utilisent les outils SIG pour le recensement de leurs parcelles agricoles (règlement n° 1593/2000, article 4). L’objectif était de mettre à jour les registres européens au plus tard en 2005 et seuls les SIG permettaient une telle opération.

Les sources d'informations

Les données agricoles pour les SIG peuvent provenir :

• Des GPS (Global Positioning System)
• D’images satellites
• De photographies aériennes
• De cartographies existantes
• De données recueillies sur le terrain (observées par l’exploitant par exemple)

Ces informations constituent alors des bases de données qui peuvent servir à l’élaboration de cartes et graphiques répondant à diverses problématiques.

Applications et utilité des SIG en agriculture

Les SIG ont de multiples autres applications en agriculture, notamment :

• Mieux gérer les parcelles (localisation, calcul de surface, historique des cultures…)
• Assurer la traçabilité des produits issus de l’agriculture (sécurité alimentaire)
• Maîtriser l’application des produits phytosanitaires (s’adapter aux besoins agronomiques)
• Suivre la conjoncture de l’agriculture mondiale

En résumé, les SIG permettent de mettre l’agriculture en relation avec d’autres domaines tels que la santé, l’environnement ou encore l’économie afin d’améliorer son fonctionnement et maîtriser ses impacts.

Les SIG et la gestion durable des ressources

L’appauvrissement des ressources qu’utilisent l’être humain est sujet d’actualité et plusieurs acteurs tentent d’y trouver des solutions pour arriver à une gestion durable. Les SIG sont un des outils qui marquent un grand pas en avant dans le domaine. Par exemple, les applications des systèmes d’information géographique aux ressources en eaux sont multiples; recherche scientifique en hydrologie, hydroélectricité, protection des écosystèmes aquatiques, gestion des risques environnementaux, augmentation de l’accessibilité à l’eau potable, suivi de la qualité de l’eau, etc.

Pour donner un exemple un peu plus précis, l’utilisation des SIG dans les pays où l’eau est peu présente ou mal utilisée permet la mise en place de base de données pour ensuite collecter, manipuler et visualiser les situations. Ces systèmes permettent une cartographie détaillée et une représentation graphique claire permettant de facilité les interventions de maintenance sur les canalisations, de prévoir les extensions nécessaires au réseau, d’améliorer le rendement du réseau, d’observer la disponibilité de la ressource de même que sa provenance, et enfin de suivre de manière continue son degré de qualité. Ainsi, les SIG sont un moyen d’information facilitant la prise de décision.

Les SIG à la rescousse des insulaires

L’utilité des SIG en milieu insulaire est sans contredit le meilleur moyen technologique afin d’établir un suivi concret et précis dans la gestion de plusieurs ressources et dans l’élaboration de projet prometteur d’économie. Aux Iles de la Madeleine, la conservation des cultures maricoles est le premier projet construit par les SIG et depuis, les Madelinots comprennent et peuvent être plus consciencieux dans leurs techniques durables d’exploitation de leurs ressources. De plus, l’érosion des régions côtières demande fortement à être surveillée ; les insulaires perdent du terrain. Question de sécurité, les SIG peuvent déterminer les territoires à forts risques d’érosion et ainsi, servir de support dans l’aménagement des territoires connexes. Quant on sait que ces milieux sont souvent les premières victimes des changements climatiques, c’est aujourd’hui que la pertinence des SIG prend tout son sens.

L'utilité des SIG pour l'industrie pétrolière

L'extraction, la transformation et la vente du pétrole sous forme de carburant constituent une activité industrielle importante, mais complèxe. L'industrie pétrolière permet aux véhicules, avions et navires à travers le monde de fonctionner. Pour cette raison, les grandes compagnies tels que ExxonMobil, Royal Dutch Shell ou British Petroleum ont un chiffre d'affaire annuel dépassant le cap des milliards de dollars. Pour réussir à réaliser de tels profits, les compagnies pétrolières ont notamment recours aux SIG [1]. Les systèmes d'informations géographiques sont des outils technologiques pour comprendre la géographie tout en facilitant la prise de décisions intelligentes. Leurs utilités sont les suivantes:

• Au niveau de l'exploitation et de la production: Les deux objectifs principaux des pétrolières à ce stade sont: la découverte de nouveaux champs de pétrole et l'analyse de rentabilité de ces découvertes. Les SIG facilitent l'analyse de données essentielles à ce processus (photos aériennes, données sismiques, géographiques, etc...) et permettent de formuler d'excellentes prévisions sous forme de cartes intéractives.

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Oléoduc du Trans-Alaska

• Au niveau de la gestion des infrastructures: L'industrie pétrolière est d'envergure planétaire. Les infrastructures requises sont nombreuses (puits, oléoducs, pétroliers, raffineries, camions-citernes, réseaux de stations-services, etc...). Dans le but d'éviter une catastrophe naturelle, les infrastructures doivent être très sécuritaires. Les SIG permettent la planification, l'opération, l'entretien et la surveillance de ces infrastructures grâce à l'analyse des données géographiques qui s'y rattachent.

• Au niveau de la planification de vente: Les distributeurs de pétrole comme Shell ou Pétro-Canada doivent construire des stations-services dans le but de desservir le plus de consommateurs possible. Les SIG facilitent cette tâche en permettant l'analyse de données démographiques, de transport, des estimations d'offre, de demande et de concurence.

Voir aussi

Articles connexes

• Système d'information géographique,
• Couverture (métadonnée)
• Géomatique
• Territoire, Aménagement du territoire
• Géostratégie
• Zone de chalandise
• implantation de points de vente
• aide au mediaplanning

Liens Externes

• (en) Site de la compagnie ESRI, créatrice des logiciels ARCGIS
• (en) Site de la compagnie Schlumberger, premier fournisseur mondial de services aux compagnies pétrolières et gazières
• (en) Site de la compagnie IHS, fournisseur d'outils, de technologies et de services SIG